KR102569951B1 - １차 절연 패널을 ２차 절연 패널에 앵커링하기 위한 장치를 포함하는 밀봉된 단열 탱크 - Google Patents

１차 절연 패널을 ２차 절연 패널에 앵커링하기 위한 장치를 포함하는 밀봉된 단열 탱크 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선박에 실린 밀봉된 단열 탱크에 관한 것으로, 각각의 탱크 벽은 2차 단열 장벽, 2차 밀봉 멤브레인, 1차 단열 장벽 및 1차 밀봉 멤브레인을 포함하고; 밸러스트 구역(9, 11, 12, 13, 14)의 각각의 벽의 1차 절연 패널은 1차 앵커링 장치에 의해 밸러스트 구역(9, 11, 12, 13, 14)의 상기 벽의 2차 절연 패널에 앵커링되고; 밸러스트 구역(8, 10, 15, 16)의 각각의 벽 외부의 1차 절연 패널은 2차 앵커링 장치에 의해 밸러스트 구역(8, 10, 15, 16) 외부의 상기 벽의 2차 절연 패널에 앵커링되고; 제 1 앵커링 장치에는 n1개 탄성 부재가 각각 제공되고 제 2 앵커링 장치에는 탄성 앵커링을 부여하는 n2개 탄성 부재가 각각 제공되어 2차 절연 패널 상에 1차 절연 패널의 견고한 앵커링을 제공하도록 배치되고, n2는 0 이상의 정수이며, 제 2 앵커링 장치의 강성 K2는 제 1 앵커링 장치의 강성 K1보다 낮다.

Description

１차 절연 패널을 ２차 절연 패널에 앵커링하기 위한 장치를 포함하는 밀봉된 단열 탱크
본 발명은 극저온 액체와 같은 유체를 저장 및/또는 운송하기 위한 밀봉된 단열 멤브레인 탱크 분야에 관한 것이다.
밀봉된 단열 멤브레인 탱크는 특히 액화 천연 가스(LNG)를 저장하는 데에 사용된다.
출원 WO2014/170588은 선박의 이중 선체에 내장된 액화 천연 가스를 저장하기 위한 밀봉된 단열 탱크를 개시한다. 각각의 탱크 벽은 다층 구조를 가지며, 탱크의 외부로부터 내부를 향해 연속적으로 배치되어, 로드-지탱 구조에 부착된 2차 단열 장벽, 2차 단열 장벽을 지탱하는 2차 밀봉 멤브레인, 2차 밀봉 멤브레인을 지탱하는 1차 단열 장벽 및 탱크에 담긴 액화 천연 가스와 접촉하고 1차 단열 장벽을 지탱하도록 설계된 1차 밀봉 멤브레인을 포함한다.
전술된 문헌에서, 단열 장벽은 앵커링 장치를 사용하여 2차 단열 장벽의 2차 절연 패널에 앵커링되는 복수의 1차 절연 패널을 갖는다. 모든 앵커링 장치에는 1차 절연 패널을 2차 절연 패널에 탄성적으로 앵커링하는 것을 보장하는 스프링 와셔 스택이 장착된다. 이러한 탄성 앵커링은 1차 절연 패널이 2차 절연 패널에 대해 유지되는 것을 가능하게 하는 동시에, 2차 절연 패널에 대한 1차 절연 패널의 작은 상대 이동을 가능하게 한다. 이것은 앵커링 구역 내의 1차 절연 패널 및 2차 절연 패널에 가해지기 쉬운 응력을 제한하는 것을 돕는다. 그러나 이러한 밀봉 탱크가 완전히 만족스럽지는 않다. 특히 이러한 앵커링 장치는 다수의 벨레빌(Belleville) 와셔 스택을 필요로 하며, 이는 이러한 앵커링 장치가 장착된 탱크 비용 및 그의 제조 복잡도를 증가시킨다.
본 발명의 중심 개념은 절연 패널이 보다 간단하고 저렴하게 앵커링되는 밀봉된 단열 탱크를 제안하는 것을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 선박에 실린 밀봉된 단열 탱크를 제공하고, 이 선박은 밀봉된 단열 탱크를 위한 하중 지지 구조를 형성하는 내부 선체 및 외부 선체를 포함하는 이중 선체를 가지고; 이중 선체는 해수와 같은 액체를 수용하도록 설계되고 내부 선체와 외부 선체 사이에 한정된 밸러스트 컴파트먼트(ballast compartment)를 밸러스트-구역 내에 가지고; 탱크는 내부 선체에 고정된 탱크 벽을 가지며; 각각의 탱크 벽은 탱크 벽의 두께 방향으로 연속적으로 배치된, 내부 선체에 고정된 절연 패널 및 절연 패널을 지탱하는 밀봉 멤브레인을 포함하는 적어도 하나의 단열 장벽을 가지고;
상기 탱크 벽은 밸러스트-구역 벽으로서, 상기 밸러스트-구역 벽의 두께 방향으로 밸러스트 컴파트먼트 중 적어도 하나와 같은 높이에서 내부 선체에 고정되는 밸러스트-구역 벽 및 비 밸러스트-구역 벽으로서, 상기 비 밸러스트-구역 벽의 두께 방향으로 밸러스트 컴파트먼트 중 어느 것과도 같은 높이가 아니도록 내부 선체에 고정되는 비 밸러스트-구역 벽을 포함하고;
밸러스트-구역 벽-의 절연 패널 중 적어도 하나는 제 1 앵커링 장치를 사용하여 내부 선체에 직접 또는 간접적으로 앵커링되고;
비 밸러스트-구역 벽의 절연 패널 중 적어도 하나는 제 2 앵커링 장치를 사용하여 내부 선체에 직접 또는 간접적으로 앵커링되고;
제 1 앵커링 장치의 각각에는 상기 밸러스트-구역 벽 절연 패널을 내부 선체를 향해 가압하는 탄성력을 가하는 한편 내부 선체의 변형 동안 하중 지지 구조물에 대해 탱크 벽의 두께 방향으로의 상기 절연 패널의 상대 이동을 가능하게 하도록 배치된 n1개의 탄성 부재가 제공되고; n1은 1 이상의 정수이고; 상기 제 1 앵커링 장치는 탱크 벽의 두께 방향으로 하중 지지 구조물에 대한 상기 절연 패널의 상대 이동에 반대되는 강성 K1을 가지며;
제 2 앵커링 장치의 각각에는 상기 비 밸러스트-구역 벽 절연 패널을 내부 선체를 향해 가압하는 탄성력을 가하는 한편 내부 선체의 변형 동안 하중 지지 구조물에 대해 상기 절연 패널의 상대 이동을 가능하게 하도록 배치된 n2개의 탄성 부재가 제공되고; n2는 0 이상의 정수이고; 상기 제 2 앵커링 장치는 탱크 벽의 두께 방향으로 하중 지지 구조물에 대한 상기 절연 패널의 상대 이동에 반대되는 강성 K2를 가지며; 강성 K2는 K1보다 크다.
실제로 절연 패널의 앵커링 구역 내의 스트레스를 발생시키기 위한 주요 힘은 해수가 밸러스트 컴파트먼트 내로 선적될 때 벨러스트 구역 내의 내부 선체의 변형으로부터 온다는 점이 주목된다. 실제로, 내부 선체는 밸러스트 컴파트먼트 내부의 해수의 이동에 의해 변형된다. 이것은 결과적으로 상기 절연 패널의 앵커링 구역 상의 뚜렷한 힘을 발생시키는 절연 패널의 변형을 야기한다. 반대로, 비 밸러스트-구역 벽에서는, 제 2 앵커링 장치가 주로 열 수축에 의해 야기되는 힘만을 받는다. 그러나 이들 힘은 밸러스트-구역 벽 내의 내부 선체의 변형에 의해 가해지는 힘보다 상당히 더 작으며, 이는 제 2 앵커링 장치의 강성 K2가 더 크도록 한다.
다른 바람직한 실시예에 따르면, 이러한 탱크는 아래의 특징들 중 하나 이상을 가질 수 있다:
일 실시예에 따르면, n2는 n1보다 작다. 이러한 경우에서, 제 1 앵커링 장치의 탄성 부재 및 제 2 앵커링 장치의 탄성 부재는 동일할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, n2는 n1과 동등하다. 이러한 경우에서, 제 1 앵커링 장치의 탄성 부재 및 제 2 앵커링 장치의 탄성 부재는 상이해야 하며, 제 1 앵커링 장치의 탄성 부재의 강성은 제 2 앵커링 장치의 강성보다 작다.
일 실시예에 따르면, 각 밸러스트-구역 벽의 절연 패널 중 적어도 하나는 제 1 앵커링 장치를 이용하여 앵커링된다.
일 실시예에 따르면, 각각의 탱크 벽은, 탱크의 외부로부터 내부를 향해서 연속적으로 내부 선체에 고정된 2차 절연 패널을 포함하는 2차 단열 장벽, 2차 절연 패널을 지탱하는 2차 밀봉 멤브레인, 2차 밀봉 멤브레인을 지탱하는 복수의 1차 절연 패널을 포함하는 1차 단열 장벽 및 1차 절연 패널을 지탱하고 탱크에 담긴 액화 천연 가스와 접촉하도록 설계되는 1차 밀봉 멤브레인을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 제 1 앵커링 장치는 밸러스트-구역 벽의 1차 절연 패널 중 적어도 하나를 상기 밸러스트-구역 벽의 2차 절연 패널 중 적어도 하나에 앵커링하며; 제 2 앵커링 장치는 비 밸러스트-구역 벽의 1차 절연 패널 중 적어도 하나를 상기 비 밸러스트-구역 벽의 2차 절연 패널 중 적어도 하나에 앵커링한다.
이러한 경우에, 1차 절연 패널의 앵커링 구역 상의 스트레스를 발생시키기 쉬운 힘은 1차 절연 패널이 몇몇 2차 절연 패널을 스트래들(straddle)하기 때문에 더욱 크다. 또한, 1차 절연 패널 중 적어도 하나를 2차 절연 패널 중 적어도 하나 상에 보다 탄력적으로 앵커링하는 것은 밸러스트 구역에서 1차 절연 패널의 보다 견고한 앵커링이 후자의 기계적 강화를 필요로 할 것이기 때문에 밸러스트 구역에서 바람직하다.
일 실시예에 따르면, 각각의 밸러스트-구역 벽의 1차 절연 패널의 대부분 또는 전부가 제 1 앵커링 장치에 의해 상기 밸러스트-구역 벽의 2차 절연 패널에 앵커링된다.
일 실시예에 따르면, 각각의 비 밸러스트-구역 벽의 1차 절연 패널 중 적어도 하나가 제 2 앵커링 장치에 의해 상기 비 밸러스트-구역 벽의 2차 절연 패널 중 적어도 하나에 앵커링된다.
일 실시예에 따르면, 각각의 비 밸러스트-구역 벽의 1차 절연 패널의 대부분 또는 전부가 제 2 앵커링 장치에 의해 상기 비 밸러스트-구역 벽의 2차 절연 패널에 앵커링된다.
일 실시예에 따르면, 제 1 앵커링 장치는 밸러스트-구역 벽의 2차 절연 패널 중 적어도 하나를 내부 선체에 앵커링하며; 제 2 앵커링 장치는 비 밸러스트-구역 벽의 2차 절연 패널 중 적어도 하나를 내부 선체에 앵커링한다.
일 실시예에 따르면, 각각의 밸러스트-구역 벽의 2차 절연 패널의 대부분 또는 전부가 제 1 앵커링 장치에 의해 앵커링된다.
일 실시예에 따르면, 각각의 비 밸러스트-구역 벽의 1차 절연 패널의 대부분 또는 전부가 제 2 앵커링 장치에 의해 앵커링된다.
일 실시예에 따르면, 제 1 앵커링 장치는 밸러스트-구역 벽의 1차 절연 패널 중 적어도 하나를 내부 선체에 앵커링하며; 제 2 앵커링 장치는 비 밸러스트-구역 벽의 1차 절연 패널 중 적어도 하나를 내부 선체에 앵커링한다.
일 실시예에 따르면, 각각의 제 1 및 제 2 앵커링 장치는 내부 선체에 직접 또는 간접적으로 앵커링되는 핀 및 핀 상에 장착된 유지 부재를 가지고; 상기 유지 부재는 핀 상에 유지되고 이것을 내부 선체를 향해 유지하도록 상기 제 1 또는 제 2 앵커링 장치에 의해 앵커링된 상기 절연 패널의 베어링 표면과 협력한다.
일 실시예에 따르면, 각각의 핀은 2차 절연 패널 중 하나에 앵커링된다.
일 실시예에 따르면, 핀은 상기 2차 절연 패널의 내부면에, 즉 2차 밀봉 멤브레인을 마주하는 2차 절연 패널의 면에 앵커링된다.
일 실시예에 따르면, 핀은 내부 선체를 향해 유지 부재를 유지하는 너트와 협업하는 스레드를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 각각의 탄성 부재는, 베어링 표면에 대해 유지 부재를 가압하는 탄성력을 제공하기 위해 너트와 유지 부재 사이에서 핀 상에 결합되는, 벨레빌 와셔(Belleville washer)와 같은 스프링 와셔이다.
일 실시예에 따르면, 제 1 앵커링 장치는 각각의 핀 상으로 슬라이딩되고 너트에 의해서 내부 선체를 향해 유지되는 스페이서 슬리브를 가지고, 상기 스페이서 슬리브는 이를 중심에 두도록 스프링 와셔 내부에 장착된 원통형 센터링부 및 상기 스프링 와셔를 유지 부재에 대해 가압하는 환형 플랜지를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 각각의 제 2 앵커링 장치는 각각의 핀 상으로 슬라이딩되고 너트에 의해서 로드-지탱 구조물을 향해 유지되는 스페이서 슬리브를 가지며, 스페이서 슬리브는 유지 부재를 지탱하는 플랜지를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 제 2 앵커링 장치는 탄성 부재를 갖지 않으며 따라서 견고한 앵커링을 보장하도록 배치된다.
일 실시예에 따르면, 제 1 앵커링 장치 중 하나의 스페이서 슬리브와 제 2 앵커링 장치 중 하나의 스페이서 슬리브는 동일하고, 상기 스페이서 슬리브의 플랜지는 스페이서 슬리브의 절반보다 긴 원통형 센터링부를 정의하도록 스페이서 슬리브의 중간에 대해 중심을 벗어나고, 상기 제 1 앵커링 장치의 스페이서 슬리브 및 상기 제 2 앵커링 장치의 스페이서 슬리브는 제 1 앵커링 장치의 원통형 센터링부가 상기 제 1 앵커링 장치의 n1개의 스프링 와셔를 통과하고 제 2 앵커링 장치의 원통형 센터링부가 플랜지와 너트 사이에 배치되도록 반전된 배향을 갖는다.
일 실시예에 따르면, 플랜지는 스페이서 슬리브의 일 단부에 배치된다.
일 실시예에 따르면, 제 1 앵커링 장치의 스페이서 슬리브 및 제 2 앵커링 장치의 스페이서 슬리브는 동일하고, 상기 스페이서 슬리브의 플랜지는 스페이서 슬리브의 중간에 대해 중심에서 벗어나고 서로 다른 길이의 2개의 원통형 부분을 제한하고, 제 1 앵커링 장치의 스페이서 슬리브의 더욱 긴 원통형 부분은 상기 제 1 앵커링 장치의 스프링 워셔를 통과하는 반면 제 2 앵커링 장치의 스페이서 슬리브의 더 짧은 원통형 부분은 유지 부재의 보어홀을 통과한다.
일 실시예에 따르면, 각각의 1차 절연 패널은 견고한 외부 플레이트 및 견고한 외부 플레이트에 고정되는 절연 폴리머 발포체의 층을 가지고, 절연 폴리머 발포체의 층은 절연 폴리머 발포체의 층 내로 연장하는 리세스를 가지며 견고한 외부 플레이트 상에 베어링 표면을 형성한다.
일 실시예에 따르면, 견고한 외부 플레이트는 제 1 및 제 2 앵커링 장치 중 하나의 유지 부재와 각각 협업하는 각각의 1차 절연 패널의 에지 상에 베어링 표면을 형성하도록 각각의 1차 절연 패널의 에지에 대해 절연 폴리머 발포체의 층을 넘어서 돌출한다.
일 실시예에 따르면, 각각의 1차 절연 패널은 적어도 4개의 2차 절연 패널을 스트래들한다.
일 실시예에 따르면, 각각의 제 1 앵커링 장치의 탄성 부재의 등가의 강성은 각각의 제 2 앵커링 장치의 탄성 부재의 등가의 강성보다 작다.
일 실시예에 따르면, 상기 탱크 벽은 또한 어느 밸러스트 컴파트먼트와도 높이가 같지 않은 일부분과 밸러스트 컴파트먼트 중 적어도 하나와 높이가 같은 일부분을 갖는 혼합 벽을 가지며; 혼합 벽의 절연 패널 중 적어도 하나는 제 2 앵커링 장치에 의해 내부 선체에 직접 또는 간접적으로 앵커링된다.
일 실시예에 따르면, 탱크는 전체적인 다면체 형태를 가지고 상부 벽, 하부 벽, 선박 및 측벽의 길이방향을 가로지르게 연장하는 전방 및 후방 가로벽을 가지고, 상부 벽, 하부 벽 및 측벽은 선박의 길이방향으로 연장하고 전방 및 후방 가로벽을 연결하며; 전방 가로벽, 후방 가로벽 및 상부 벽은 각각 비 밸러스트-구역 벽이다.
일 실시예에 따르면, 탱크는 적어도 4개의 측벽을 가지고, 상기 측벽 중 2개는 수직 측벽이고 상기 측벽 중 2개는 상부 경사 측벽이며, 이들 각각은 상부 벽을 상기 수직 측벽 중 하나에 연결한다.
일 실시예에 따르면, 상기 2개의 상부 경사 측벽의 각각은 각각의 혼합 벽이다. 상부 경사 측벽과 높이가 같은 내부 선체는 밸러스트 벽에서보다 밸러스트에 의해 스트레스를 더 적게 받는다. 실제로, 먼저 상부 경사 측벽은 밸러스트 컴파트먼트와 오직 부분적으로만 접촉한다. 둘째로, 상기 상부 경사 측벽과 같은 높이인 밸러스트 컴파트먼트 내의 정수압이 더 낮다. 결과적으로, 상부 경사 측벽에는 비 밸러스트-구역 벽과 같이 제 2 앵커링 장치가 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 다른 탱크 벽, 즉 하부 벽, 수직 측벽 및 하부 경사 벽은 밸러스트-구역 벽이다.
이러한 탱크는 예를 들어 LNG를 저장하기 위한 육지 저장 시설의 일부일 수 있거나 또는 해안 또는 심해 부유 구조물 상에 설치될 수 있으며, 특히 액화 천연 가스 운반체, 부유 저장소 및 부유식 LNG 저장 및 재기화 설비(FSRU), 부유식 원유 생산, 저장 및 하역(FPSO) 설비일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 유체를 운송하는데 사용되는 선박은 이중 선체 및 이중 선체 내에 배치된 전술된 탱크를 가지며, 이중 선체는 탱크의 부하-지탱 구조를 형성하는 내부 선체를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 이러한 선박으로의 선적 및 이러한 선박으로부터의 하역 방법을 제공하고, 여기에서 유체는 육지 또는 부유 저장 시설로부터 선박의 탱크로 또는 선박의 탱크로부터 육지 또는 부유 저장 시설로 절연된 파이프를 통해 채널링된다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 유체 운송 시스템을 제공하며, 이 시스템은 전술된 선박, 선박의 선체에 설치된 탱크를 육지 또는 부유 저장 시설에 연결하도록 배치된 절연 파이프 및 절연 파이프를 통해 육지 또는 부유 저장 시설로부터 선박의 탱크로 또는 선박의 탱크로부터 육지 또는 부유 저장 시설로 유체를 구동하기 위한 펌프를 포함한다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 오직 비제한적인 예로서 주어진 본 발명의 몇몇 구체적인 실시예에 대한 아래의 상세한 설명에서 더욱 잘 이해될 수 있고, 추가의 목적, 세부사항, 특징 및 장점이 보다 명확하게 제시된다.
도 1은 선박의 이중 선체 및 상기 이중 선체의 내부에 고정된 밀봉된 단열 탱크의 사시 단면도이다.
도 2는 선박을 안정화시키기 위해 해수로 채워지도록 설계된 밸러스트 컴파트먼트를 도시한 선박의 이중 선체의 사시 단면도이다.
도 3은 탱크 벽의 사시 단면도이다.
도 4는 밸러스트-구역 및 비 밸러스트-구역을 보여주는 밀봉된 단열 저장 탱크의 부분적인 개략도이다.
도 5는 제 1 실시예에 따른 밸러스트-구역 벽의 1차 절연 패널을 앵커링하기 위한 앵커링 장치의 개략도이다.
도 6은 도 5의 앵커링 장치의 스페이서 슬리브의 상세도이다.
도 7은 제 2 실시예에 따른 밸러스트-구역 벽의 1차 절연 패널을 앵커링하기 위한 앵커링 장치의 개략도이다.
도 8은 제 1 실시예에 따른 비 밸러스트-구역 벽의 1차 절연 패널을 앵커링하기 위한 앵커링 장치의 개략도이다.
도 9는 제 2 실시예에 따른 비 밸러스트-구역 벽의 1차 절연 패널을 앵커링하기 위한 앵커링 장치의 개략도이다.
도 10은 도 3에 도시된 바와 같은 벽을 갖는 액화 천연 가스 운반선 탱크 및이러한 탱크에 대한 선적/하역 터미널의 단면 개략도이다.
도 11은 다른 실시예에 따른 탱크의 벽의 사시 단면도이다.
도 12는 제 3 실시예에 따른 밸러스트-구역 벽의 1차 및 2차 절연 패널을 앵커링하기 위한 앵커링 장치의 개략도이다.
도 13은 제 3 실시예에 따른 비 밸러스트-구역 벽의 1차 및 2차 절연 패널을 앵커링하기 위한 앵커링 장치의 개략도이다.
통상적으로, "외부" 및 "내부"라는 용어는 탱크의 내부 및 외부를 참조하여 한 요소의 다른 요소에 대한 상대 위치를 결정하는데 사용된다.
도 1 및 도 2는 선박의 이중 선체(1)을 도시한다. 이중 선체(1)는 밀봉된 단열 멤브레인 탱크(4)를 위한 하중-지지 구조를 형성하는 외부 선체(2) 및 내부 선체(3)를 갖는다. 내부 선체(3)는 일반적으로 다면체인 탱크(4)의 일반적인 형태를 정의하는 복수의 벽을 포함한다. 내부 선체(3)와 외부 선체(2)는 복수의 금속 시트(5)에 의해 서로 연결된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 이중 선체(1)는 자신의 하부에 밸러스트-구역(6)을 가지며, 여기에 밸러스트 컴파트먼트(7)가 형성된다. 밸러스트 컴파트먼트(7)는 이중 선체(1)의 내부 선체(3)와 외부 선체(2) 사이에 형성된다. 밸러스트 컴파트먼트(7)는 해수와 같은 액체를 수용하도록 설계된다. 이들 밸러스트 컴파트먼트(7)는 특히 선박의 안정성을 보장하기 위해서 선박의 탱크가 가득 차 있지 않을 때 해수로 채워진다.
도 4는 일 실시예에 따른 탱크(4)의 전체 다면체 형상을 도시한다. 탱크(4)는 내부 선체(3)의 각각의 벽에 각각 배치된 복수의 벽(8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16)을 갖는다. 탱크(4)는 수평인 상부 벽(8) 및 하부 벽(9), 그리고 수평인 2개의 (전방 및 후방) 가로벽(10)을 가진다. 전방 가로벽은 도 4에 도시되지 않았다. 2개의 가로벽(10)의 각각은 선박의 길이방향에 수직인 평면에서 연장한다. 탱크(4)는 또한 측벽(11, 12, 13, 14, 15, 16)을 갖는다. 상부 벽(8), 하부 벽(9) 및 가로벽(11, 12, 13, 14, 15, 16)은 선박의 길이방향으로 연장하고 전방 및 후방 가로벽(10)을 서로 연결한다. 도시된 실시예에서, 가로벽(10)은 팔각형이다. 또한, 측벽은 2개의 수직 측벽(13, 14), 각각이 수직 측벽(13, 14) 중 하나를 상부 벽(8)에 연결하는 2개의 상부 경사 측벽(15, 16) 및 각각이 수직 측벽(13, 14) 중 하나를 하부 벽(9)에 연결하는 2개의 하부 경사 측벽(11, 12)을 포함한다.
탱크 벽(8, 9, 10, 11, 12, 13, 14)은 이중 선체(1)의 밸러스트-구역(6)에서, 즉 밸러스트 컴파트먼트(7)과 수평을 이루는 내부 선체(3)에 대해 유지되는 밸러스트-구역 벽; 이중 선체(1)의 밸러스트-구역(6) 외부, 즉, 밸러스트 컴파트먼트(7)과 수평을 이루지 않고 내부 선체(3)에 대해 유지되는 비 밸러스트-구역 벽; 및 오직 일부분만이 밸러스트 컴파트먼트(7)와 수평을 이루는 내부 선체에 고정되는 혼합 벽(15, 16)을 포함한다. 도 4에서, 밸러스트-구역 벽은 해치되는 반면, 비 밸러스트-구역 벽은 비어있고 혼합 벽은 + 표시를 갖는다. 다시 말해서, 하부 벽(9), 수직 측벽(13, 14) 및 하부 경사 측벽(11, 12)은 밸러스트-구역 벽이고, 상부 벽(8) 및 전방 및 후방 가로벽(10)은 비 밸러스트-구역 벽이다. 상부 경사 측벽(15, 16)은 혼합 벽이다. 밸러스트-구역 벽은 해수가 밸러스트 컴파트먼트(7)에 선적될 때 밸러스트-구역(6)의 내부 선체(3)의 변형으로 인해 비 밸러스트-구역 벽보다 큰 스트레스를 받기 쉽다.
도 3은 일 실시예에 따른 탱크의 각 벽의 다층 구조를 도시한다. 각각의 벽은 탱크의 외부로부터 내부를 향하여 두께 방향으로 연속적으로 배치되는, 내부 선체(3)에 고정된 2차 단열 장벽(17), 2차 단열 장벽(17)를 지탱하는 2차 밀봉 멤브레인(18), 2차 밀봉 멤브레인(18)을 지탱하는 1차 단열 장벽(19) 및 탱크에 담긴 액화 천연 가스와 접촉하도록 설계된 1차 밀봉 멤브레인(20)을 갖는다.
2차 단열 장벽(17)은 내부 선체(3)에 용접된 수지 코드(도시되지 않음) 및/또는 핀(도시되지 않음)을 사용하여 내부 선체(3)에 앵커링된 복수의 2차 절연 패널(21)을 갖는다. 2차 절연 패널(21)은 실질적으로 직육면체 형태를 가지며 조립 간격을 제공하는 간극(22)에 의해 서로 분리된 평행한 열로 나란히 배치된다. 간극(22)은 예를 들어 유리솜, 미네랄 울 또는 오픈-셀 연질 합성 발포체로 만들어진 절연 블랭킷으로 채워진다. 각각의 2차 절연 패널(21)은 강성 내부 플레이트(25)와 강성 외부 플레이트(26) 사이에 샌드위치된 절연 폴리머 발포체 층(24)을 갖는다. 내부 및 외부 강성 플레이트(25, 26)는 예를 들어 상기 절연 폴리머 발포체 층(24)에 결합된 합판 플레이트이다. 절연 폴리머 발포체는 특히 폴리우레탄계 발포체 일 수 있다.
2차 밀봉 멤브레인(18)은 복수의 주름진 금속 시트를 가지며, 이들 각각은 실질적으로 직사각형이다. 주름진 금속 시트는 상기 주름진 금속 시트의 각각이 4개의 인접한 2차 절연 패널(21) 위로 공동으로 연장하도록 2차 단열 장벽(17)의 2차 절연 패널(21)에 대해 오프셋된다. 주름은 탱크(4)의 외부를 향해, 즉 내부 선체(3)를 향해 돌출한다. 주름진 금속 시트의 주름은 2차 절연 패널(21)의 강성 내부 플레이트(25) 내에 형성된 슬롯에 안착된다.
인접한 주름진 금속 시트는 함께 랩-용접된다. 또한, 주름진 금속 시트는 2차 절연 패널(21)의 강성 내부 플레이트(25)에 고정된 금속 플레이트(23)에 용접된다. 주름진 금속 시트는 동일한 길이방향 에지를 따라 그리고 동일한 4개의 모서리에서 핀(27)을 수용하도록 블랭크를 가지며, 이는 2차 절연 패널(21)의 강성 내부 플레이트(25)에 고정되고 1차 단열 장벽(19)를 2차 단열 장벽(17)에 고정하도록 의도된다.
또한, 1차 단열 장벽(19)은 실질적으로 직육면체인 복수의 1차 단열 패널(28)을 갖는다. 도시된 실시예에서, 1차 절연 패널(28)은 각각의 1차 절연 패널(28)이 4개의 2차 절연 패널(21)을 커버하도록 2차 단열 장벽(17)의 2차 절연 패널(21)에 대해 오프셋된다.
각각의 1차 절연 패널(28)은 2개의 강성 플레이트, 즉 강성 외부 플레이트(30)와 강성 내부 플레이트(31) 사이에 샌드위치된 절연 폴리머 발포체(29), 예를 들어 폴리우레탄계 절연 폴리머 발포체의 층을 갖는다. 내부 및 외부 강성 플레이트(31, 30)는 예를 들어 합판으로 제조된다.
각 절연 패널(28)의 강성 내부 플레이트(31)에는 1차 밀봉 멤브레인(20)의 주름진 금속 시트를 고정시키기 위해 금속 플레이트(32)가 장착된다. 1차 밀봉 멤브레인(20)은 복수의 주름진 금속 시트를 조립함으로써 얻어진다. 각각의 주름진 금속 시트는 실질적으로 직사각형이다. 주름은 탱크 내부를 향해 돌출한다.
도시된 실시예에서, 각각의 1차 절연 패널(28)은 2개의 길이방향 에지를 따른 하나 이상의 리세스(33) 및 그의 각각의 코너에 있는 하나의 리세스(34)를 갖는다. 각각의 리세스(33, 34)는 강성 내부 플레이트(31) 내로 연장하고 절연성 폴리머 발포체(29) 층의 전체 두께를 통과한다. 각각의 리세스(33, 34)에서, 강성 외부 플레이트(30)는 절연성 폴리머 발포체(29) 및 강성 내부 플레이트(31)의 층 너머로 돌출하여 앵커링 장치와 협업하는 베어링 구역을 형성한다. 1차 절연 패널(28) 중 하나의 일 에지를 따라 형성된 각각의 리세스(33)는 인접한 1차 절연 패널(28)의 반대편 에지에 형성된 리세스(33)에 반대로 배치된다. 이는 단일 앵커링 장치가 2개의 인접한 1차 절연 패널(28)에 각각 속하는 2개의 베어링 표면과 상호작용할 수 있게 한다. 또한, 1차 절연 패널(28)의 코너 중 하나에 형성된 각각의 리세스(34)는 3개의 인접한 1차 절연 패널(28)의 인접한 코너에 형성된 리세스(34)에 대향하여 개방된다. 따라서 4개의 리세스(34)는 함께 교차 형태의 시트를 형성한다. 이는 단일 앵커링 장치가 4개의 인접한 1차 절연 패널(28)의 4개의 베어링 표면과 협업 할 수 있게 한다.
다른 실시예(미도시)에서, 리세스는 1차 절연 패널(28)의 에지에 형성되지 않는다. 이러한 경우에, 각각의 리세스는 강성 내부 플레이트(31) 및 절연 폴리머 발포체(29)의 층을 통과하는, 예를 들어 원통형 샤프트와 같은 샤프트에 의해서 형성된다. 리세스의 바닥을 형성하는 강성 외부 플레이트(30)에는 핀(27)을 수용하고 앵커링 장치와 협업하는 베어링 표면을 형성하도록 설계된 오리피스가 제공된다.
도 5는 밸러스트-구역 벽에서 1차 절연 패널(28)을 2차 절연 패널(21)에 앵커링하는 제 1 앵커링 장치(35)를 상세히 도시한다.
각각의 제 1 앵커링 장치(35)는 2차 절연 패널(21) 중 하나의 강성 내부 플레이트(25)에 고정되는 핀(27)을 갖는다.
도시된 실시예에서, 앵커링 플레이트(36)는 강성 내부 플레이트(25)에 형성된 시트에 배치된다. 또한, 강성 내부 플레이트(25)는 앵커링 플레이트(6)를 절연 폴리머 발포체(24)의 층에 대해 유지하기 위해 앵커링 플레이트(36)의 일부분을 커버하는 에지(37)를 갖는다. 그러나, 앵커링 플레이트(36)는 임의의 다른 수단, 예를 들어 접착에 의해 2차 절연 패널(21)의 내부 표면에 고정될 수 있다.
또한, 핀(27)은 예를 들어 2차 밀봉 멤브레인(18)의 2개의 인접한 금속 시트의 에지에서 형성된 블랭크와 동일한 높이를 갖는 2차 밀봉 멤브레인(18) 내에 형성된 오리피스를 통과한다.
핀(27)은 앵커링 플레이트(36)에 형성된 나사식 보어홀과 협업하여 상기 핀(27)을 1차 절연 패널(28)에 견고하게 연결하는 나사산 단부를 갖는다. 핀(27)은 상기 오리피스의 에지에 대해 내부 선체(3)의 방향으로 2차 밀봉 멤브레인(18)을 지탱하는 숄더(38)를 갖는다. 차 밀봉 멤브레인(18)은 또한 연속적인 밀봉을 보장하기 위해 상기 핀(27) 주위의 앵커링 플레이트에 밀봉식으로 용접된다.
각각의 제 1 앵커링 장치(35)는 또한 핀(27)에 고정된 유지 부재(39)를 갖는다. 이를 위해, 유지 부재(39)는 핀(27) 위로 슬라이딩하는 보어홀을 갖는다. 유지 부재(39)는 각각이 리세스(34) 중 하나의 내부에 안착된 발(40)을 갖는다. 따라서, 1차 절연 패널(28)의 코너에서, 유지 부재(39)는 X-형이고, 4개의 발(40) 각각은 4개의 인접한 1차 절연 패널(28) 중 하나의 리세스(34) 내에 안착된다. 도시된 실시예에서, 유지 부재(39)는 핀(27)이 통과하는 보어홀을 갖는 유지 부재(39)의 중앙 구역이 발(40)과 동일한 평면에 있지 않도록 곡면이다.
유지 부재(39)의 각각의 발(40)은 베어링 표면(41) 중 하나, 즉 강성 내부 플레이트(31) 및 절연 폴리머 발포체 층(29)을 넘어 돌출하는 강성 외부 플레이트(30)의 일부분을 지탱하며, 그에 따라 각각의 베어링 표면(41)이 유지 부재(39)의 발(40)의 하나와 2차 밀봉 멤브레인(18) 사이에 샌드위치된다.
너트(42)는 핀(27)의 나사산과 협업하여 유지 부재(39)를 핀(27)에 앵커링한다. 너트(42)는 핀(27) 상에 또한 장착되는 플레인 와셔(43)와 관련된다. 또한, 제 1 앵커링 장치(35)는 너트(42)와 유지 부재(39) 사이에서 핀(27) 상에 슬라이딩되는 벨레빌 와셔와 같은 n1개의 스프링 와셔(44)를 가지며, 이는 2차 절연 패널(21)로의 1차 절연 패널(28)의 탄성 고정을 제공한다. n1은 1 이상의 정수이다.
또한, 제 1 앵커링 장치(35)는 도 6에 상세히 도시된 선택적인 스페이서 슬리브(45)를 가지며, 이는 스프링 와셔(44)의 상대적 센터링을 확실히 보장한다. 이를 위해, 스페이서 슬리브(45)는 스프링 와셔(44)와 플레인 와셔(43) 사이에서 핀(27) 상으로 슬라이딩된다. 스페이서 슬리브(45)는 플랜지(48)의 양측에 배치된 2개의 원통형 부분(46, 47)을 갖는다. 플랜지(48)는 상기 플랜지(48)가 서로 다른 길이의 2개의 원통형 부분(46, 47)을 형성하도록 스페이서 슬리브(45)의 중간에 센터링되지 않는다. 2개의 원통형 부분(46, 47) 각각은 먼저 스프링 와셔(44)의 내부 지름보다 작고 둘째로 핀(27)이 통과하는 유지 부재(39) 내의 보어홀의 지름보다 작은 외부 지름을 갖는다. 그럼에도 불구하고 원통형 부분(46, 47)의 외부 지름은 플레인 와셔(43)의 내부 지름보다 크다. 또한, 플랜지(48)의 외부 지름은 스프링 와셔(44)의 내부 지름보다 크다. 따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 스페이서 슬리브(45)의 원통형 부분(47)은 스프링 와셔(44) 내에 삽입되어 상기 와셔를 센터링한다. 또한, 너트(42)는 플레인 와셔(43)를 통해 스페이서 슬리브(45)의 원통형 부분(46)을 지탱하고 스프링 와셔(44)는 따라서 플랜지(48)와 유지 부재(39) 사이에서 압축된다.
도 7은 제 2 실시예에 따라 밸러스트-구역 벽에서 1차 절연 패널(28)을 2차 절연 패널(21)에 앵커링하는 제 1 앵커링 장치(49)를 상세하게 도시한다. 이 실시예에서, 리세스(51)는 제 1 절연 패널(28)의 에지에 형성되지 않지만, 강성 내부 플레이트(31) 및 1차 절연 패널(28)의 절연 폴리머 발포체 층(29)을 통과하는 샤프트에 의해 형성된다. 이러한 실시예에서, 앵커링 장치(49)의 핀(27)은 강성 외부 플레이트(30)에 형성된 오리피스를 통과한다. 도 7에 도시된 제 1 앵커링 장치(49)는 유지 부재(50)의 형태로 도 5 및 도 6을 참조하여 기술된 앵커링 장치(35)와 상이하다. 실제로, 이 실시예에서, 유지 부재(50)는 핀(27) 상으로 슬라이딩하고 스프링 와셔(44)와 1차 절연 패널의 강성 내부 플레이트(30)의 베어링 구역(41) 사이에 샌드위치되는 와셔이다.
도 8은 제 1 실시예에 따라 1차 절연 패널(28)을 비 밸러스트-구역 벽의 2차 절연 패널(21)에 앵커링하는 제 2 앵커링 장치(52)를 상세하게 도시한다. 제 2 앵커링 장치(52)는 너트(42) 및 유지 부재(39)에 대해 작용하는 스프링 와셔(44)가 없다는 점에서 도 5 및 도 6을 참조하여 기술된 제 1 앵커링 장치(35)와 상이하다. 결과적으로, 스페이서 슬리브(45)의 플랜지(48)는 유지 부재(39)를 직접 지탱한다.
따라서, 제 2 앵커링 장치(52)는 1차 절연 패널(28)을 2차 절연 패널(21)에 견고하게 앵커링한다. 비 밸러스트-구역 벽에서, 제 2 앵커링 장치(52)는 주로 열 수축에 의해 야기되는 힘을 받는다. 탱크(4)를 냉각시킬 때, 즉 액화 천연 가스가 탱크(4)에 선적될 때, 1차 및 2차 절연 패널(28, 21) 및 핀(27)은 열 수축된다. 제 2 앵커링 장치가 탄성 앵커링을 제공하는 경우 열 수축에 의해 야기될 수 있는 1차 절연 패널(28)의 베어링 표면(41)에 대한 유지 부재(39)의 피트의 상대 이동의 진폭은 매우 작다는 점에 주목해야 한다. 실제로, 이러한 진폭은 한편으로는 앵커링 플레이트(37)와 유지 부재(39) 사이에서 연장하는 핀(27)의 일부분과 다른 한편으로는 강성 외부 판(40) 사이에서 탱크의 두께 방향으로의 수축 차이에만 의존한다. 문제의 핀(27)의 일부분의 길이 및 강성 외부 플레이트(40)의 두께가 비교적 작기 때문에, 열 수축에 의해 야기되는 상대 이동의 진폭은 수백 밀리미터 정도이므로 따라서 무시될 수 있다. 이것은 이러한 수축차를 상쇄하기 위해 스프링 와셔를 제공할 필요가 없게 한다. 앵커링 장치(52)를 배치할 때 유지 부재(39)에 의한 강성 외부 플레이트(30)의 약간의 변형은 냉각 후에 1차 절연 패널(28)을 계속 홀딩하기에 충분할 것이다.
도 9는 제 2 실시예에 따라, 비 밸러스트-구역 벽에서 1차 절연 패널(28)을 2차 절연 패널(21)에 앵커링하는 제 2 앵커링 장치(53)를 상세하게 도시한다. 이 경우에, 제 2 앵커링 장치(53)는 도 7을 참조하여 설명된 바와 같이 리세스(53) 내에 배치되도록 설계된다. 제 2 앵커링 장치(53)는 스프링 와셔가 없다는 점에서 도 7에 도시된 바와 같은 제 1 앵커링 장치(49)와 상이하다. 결과적으로, 스페이서 슬리브(45)의 플랜지(48)는 유지 부재(50)에 대해 직접 지탱한다.
도 6에 개시된 스페이서 슬리브와 동일한 스페이서 슬리브(45)가 이 실시예에서 사용됨을 또한 볼 수 있다. 그러나, 상기 스페이서 슬리브(45)의 배향은 도 5 및 도 7에서의 배향에 대해 반전된다. 실제로, 플랜지(48)가 길이방향으로 중심에 있지 않은 스페이서 슬리브(45)를 제공함으로써, 스페이서 슬리브(45)는 가역적이고 더 긴 원통형 부분(47)을 2차 단열 장벽(17) 쪽으로 향하게 함으로써 요구되는 바와 같이 사용될 수 있으며 여기서 (도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이) 앵커링 장치에 스프링 와셔(44)가 장착되고, 또는 반대로 더 짧은 원통형 부분(46)을 2차 단열 장벽(17) 쪽으로 향하게 함으로써 필요에 따라 사용될 수 있으며 여기서 (도 9에 도시된 바와 같이) 앵커링 장치는 스프링 와셔를 구비하지 않고 스페이서 슬리브(45)의 플랜지(48)가 유지 부재(39)와 직접 접촉한다. 따라서 이러한 표준 스페이서 슬리브(45)는 앵커링 장치가 스프링 와셔를 갖는지 여부와 무관하게 사용될 수 있다.
추가로 유리하게는, 상기 리세스(33, 34, 51)에서 1차 절연 장벽(19)의 연속성을 보장하도록 앵커링 장치(35, 49, 52, 53)의 조립 후에 리세스(33, 34, 51) 내에 절연 플러그(도시되지 않음)가 위치된다.
다른 실시예에서, 제 2 앵커링 장치(53)는 또한 스프링 와셔를 포함할 수 있다. 그러나 어떠한 경우에도, 탱크 벽의 두께 방향으로의 각각의 절연 패널의 상대 이동에 반대인 제 1 앵커링 장치의 강성 K1은 제 2 앵커링 장치의 상응하는 강성 K2보다 엄격히 작다.
일 실시예에 따르면, 제 2 앵커링 장치는 n2개의 스프링 와셔를 가지며, 여기서 n2는 n1보다 작은 정수이다. 따라서, 2개의 앵커링 장치는 동일한 스프링 와셔를 사용할 수 있으며, 이는 탱크의 제조를 용이하게 한다.
다른 실시예에 따르면, 제 2 앵커링 장치의 스프링 와셔와 제 1 앵커링 장치의 스프링 와셔는 상이하다. 이 경우 숫자 n2와 n1 또한 같을 수 있다.
혼합 벽의 1차 절연 패널(28), 즉 상부 경사 측벽(15, 16)은 또한 전술된 변형예 중 하나에 따라 제 2 앵커링 장치를 사용하여 앵커링될 수 있다.
도 12는 다른 실시예에 따른 탱크 벽의 다층 구조를 도시한다.
2차 단열 장벽(17)은 복수의 병렬 2차 단열 패널(21)로 구성된다. 각각의 2차 단열 패널(21)은 바닥 플레이트(54), 커버 플레이트(55) 및 바닥 플레이트(54)와 커버 플레이트(55) 사이의 벽의 두께 방향으로 연장하고 예를 들어 펄라이트와 같은 절연 라이닝으로 채워진 컴파트먼트를 정의하는 파티션(56)을 갖는, 예를 들어 합판으로 제조된 평행육면체 박스이다. 바닥 플레이트(54)는 박스의 두 대향하는 면들 상에서 가로로 돌출하여 이러한 돌출부 상에서 클리트(57)가 박스의 각 코너에 고정되는 것을 가능하게 한다.
1차 단열 장벽(19)은 또한 복수의 병치된 1차 절연 패널(28)로 구성된다. 1차 절연 패널(28)의 구조는 2차 절연 패널(21)의 구조와 실질적으로 유사하다. 1차 절연 패널(28)의 치수는 2차 절연 패널(21)의 두께보다 작을 수 있는 탱크의 두께 방향에서의 두께를 제외하면 2차 절연 패널(21)의 치수와 동일하다. 1차 절연 패널(28)의 바닥 플레이트(58)는 박스의 두 대향하는 면 상에서 가로로 돌출하여 이러한 돌출부 상에서 클리트(57)가 박스의 각 코너에 고정되는 것을 가능하게 한다.
2차 밀봉 멤브레인(18)은 상승된 에지를 갖는 연속적인 금속 스트레이크 층을 갖는다. 스트레이크는 자신의 상승된 에지를 통해 2차 절연 패널(21)의 커버 플레이트(55)에 형성된 슬롯에 고정된 평행 용접 지지부로 용접된다. 1차 밀봉 멤브레인(20)은 유사한 구조와 상승된 에지를 갖는 연속적인 금속 스트레이크 층을 갖는다. 스트레이크는 상승된 에지를 통해 1차 절연 패널(28)의 커버 플레이트 내에 형성된 슬롯에 고정된 평행한 용접 지지부에 용접된다.
금속 스트레이크는 예를 들어 Invar®, 즉 일반적으로 1.2·10-6 내지 2·10-6 K-1의 팽창 계수를 갖는 철과 니켈의 합금으로 제조된다.
도 12는 밸러스트-구역 벽의 1차 및 2차 절연 패널(28, 21)을 앵커링하는 제 1 앵커링 장치(60)를 도시한다. 제 1 앵커링 장치(60)는 4개의 인접한 1차 절연 패널(21)의 4개의 모서리에서 내부 선체(3)에 고정되는 소켓(61)을 갖는다. 각각의 소켓(61)은 핀(63)의 하단부가 나사 결합되는 너트(62)를 수용한다. 제 1 앵커링 장치(60)는 또한 핀(63)에 고정된 유지 부재(64)를 갖는다. 이를 위해, 유지 부재(64)는 핀(63) 상으로 슬라이드하는 보어홀을 갖는다. 유지 부재(64)는 예를 들어 금속판이다. 유지 부재(64)는 내부 선체(3)에 대해 2차 절연 패널(21)을 유지하도록 클리트(cleat)(57)를 지탱한다. 너트(65)는 유지 부재(64)를 핀(63)에 고정시키기 위해 핀(63)의 나사산과 협업한다. 또한, 앵커링 장치(60)는 n1개의 스프링 와셔(66)의 세트를 가지며, 여기서 n1은 1 이상의 정수이다. 스프링 와셔(66)는 예를 들어 벨레빌 와셔이다. 스프링 와셔(66)는 너트(65)와 유지 부재(64) 사이의 핀(63) 상으로 슬라이딩되어, 내부 선체(3)로의 2차 절연 패널(21)의 탄성 앵커링을 제공한다.
도시된 실시예에서, 너트(65)는 스프링 와셔(66)에 삽입되어 상기 와셔를 중앙에 놓는 원통형 센터링부(67)를 갖는다. 또한 도시된 실시예에서, 잠금 와셔(68)는 너트(65)를 핀(63) 상의 위치에 고정시키기 위해 너트(65) 위의 핀(63)에 국부적으로 용접된다.
또한, 제 1 앵커링 장치(60)는 유지 부재(64)에 고정된 플레이트(69)를 갖는다. 예를 들어 목재로 만들어진 스페이서 요소(82)는 유지 부재(64)와 플레이트(69) 사이에 배치된다. 스페이서 요소(82)의 두께는 플레이트(69)가 2차 절연 패널(21)의 커버 패널(55)과 같은 높이에 있도록 한다. 스페이서 요소(82)는 핀(63), 너트(65), 잠금 와셔(68) 및 스프링 와셔(66)의 상단부를 수용하도록 설계된 중앙 시트를 갖는다. 스페이서 요소(82)는 또한 플레이트(69)가 유지 부재(64)에 견고하게 연결될 수 있게 하는 나사(83)에 의해 횡단되도록 설계된 보어홀을 갖는다.
또한, 플레이트(69)는 핀(84)의 나사형 베이스를 수용하는 중앙 나사식 보어홀을 포함한다. 핀(84)은 2차 밀봉 멤브레인(18)의 스트레이크를 통해 형성된 구멍을 통과한다. 핀(84)은 2차 밀봉 멤브레인(18)의 밀봉을 보장하기 위해서, 홀 둘레에서 자신의 주변부에 용접되는 플랜지(85)를 갖는다. 핀(84)은 1차 절연 패널(28)의 클리트(59)에 대해 유지 부재(86)를 클램핑하도록 너트(87)에 나사결합된 나사형 상단부를 갖는다. 앵커링 장치(60)는 또한 너트(87)와 유지 부재(86) 사이의 핀(84) 상으로 슬라이딩되고 플레이트(69)에 대해 1차 절연 패널(28)의 탄성 앵커링을 제공하는 벨레빌 와셔와 같은 적어도 하나의 스프링 와셔(88)를 갖는다.
도 13은 비 밸러스트-구역 벽의 1차 및 2차 절연 패널(28, 21)을 앵커링하는 제 2 앵커링 장치(89)를 도시한다. 제 2 앵커링 장치(89)는 도 13에 도시된 바와 같이 너트(65)와 유지 부재(64) 사이에 n2개의 스프링 와셔(66)가 있다는 점에서 제 1 앵커링 장치(60)와 상이하다.
이 실시예에서, 제 2 앵커링 장치(89)의 스프링 와셔(66, 88)는 제 1 앵커링 장치(60)의 스프링 와셔와 동일하다. 또한, 스프링 와셔(66)의 개수 n2는 첫째로 0과 같거나 0보다 크고 둘째로 n1보다 작은 정수이며, 그에 따라 제 1 앵커링 장치(60)의 강성 K1은 제 2 앵커링 장치(60)의 강성 K2보다 작다. 따라서, 탱크를 구축하는데 요구되는 스프링 와셔(66, 88)의 개수가 감소될 수 있다.
다른 실시예에서, 앞에서 설명한 바와 같이, 제 2 앵커링 장치의 스프링 와셔와 제 1 앵커링 장치의 스프링 와셔는 상이하다. 이 경우, 제 1 앵커링 장치(60)의 강성 K1이 제 2 앵커링 장치(60)의 강성 K2보다 작은 한, 개수 n2 및 n1 또한 동일할 수 있다.
또한, 이러한 다층 구조를 갖는 탱크의 상부 경사 측벽(15, 16)은 또한 전술된 변형 중 하나에 따라 제 2 앵커링 장치(89)를 사용하여 앵커링될 수 있다.
도 10을 참조하면, 액화 천연 가스 운반선(70)의 단면도는 선박의 이중 선체(72)에 장착된 전반적인 프리즘 형태를 갖는 밀봉되고 절연된 탱크(71)를 도시한다. 탱크(71)의 벽은 탱크에 담긴 LNG와 접촉하도록 설계된 1차 밀봉 멤브레인, 1차 밀봉 멤브레인과 선박의 이중 선체(72) 사이에 배치된 2차 밀봉 멤브레인 및 각각 1차 밀봉 멤브레인과 2차 밀봉 멤브레인 사이 그리고 2차 밀봉 멤브레인과 이중 선체(72) 사이에 배치된 2개의 단열 장벽을 가진다.
공지된 방식으로, 선박의 상부 데크 상에 배치된 선적/하역 파이프(73)는 적절한 커넥터를 사용하여 해상 또는 항구 터미널에 연결되어 LNG 화물을 탱크(71)로 또는 탱크로부터 운송할 수 있다.
도 10은 선적/하역 지점(75), 해저 라인(76) 및 육지 시설(77)을 포함하는 예시적인 해상 터미널을 도시한다. 선적/하역 지점(75)은 이동 가능한 팔(74) 및 이동 가능한 팔(74)을 홀딩하는 컬럼(78)을 포함하는 정적 해상 설비이다. 이동 가능한 팔(74)은 선적/하역 파이프(73)에 연결될 수 있는 절연된 호스 다발(79)을 운반한다. 배향 가능한 이동 가능한 팔(74)은 모든 크기의 액화 천연 가스 운반선에 채용될 수 있다. 연결 라인(도시되지 않음)은 컬럼(78) 내부로 연장한다. 선적/하역 지점(75)은 액화 천연 가스 운반선(70)의 선적 및 하역이 육지 시설(77)로 또는 육지 시설(77)로부터 가능하게 한다. 이 시설은 액화 가스 저장 탱크(80) 및 해저 라인(76)을 통해 선적/하역 지점(75)으로 연결되는 연결 라인(81)을 갖는다. 해저 라인(76)은 액화 가스가 선적/하역 지점(75)과 육지 시설(77) 사이에서, 예를 들어 5km의 긴 거리에 걸쳐 운송될 수 있게 하며, 이는 선적 및 하역 작업 중에 액화 천연 가스 운반선(70)을 해안으로부터 멀리 유지하는 것을 가능하게 한다.
액화 가스를 운송하는데 필요한 압력을 생성하기 위해, 선박(70)에 탑재된 펌프 및/또는 육지 시설(77)에 설치된 펌프 및/또는 하역 지점(75)에 설치된 펌프가 사용된다.
본 발명은 몇몇 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 본 발명은 명백하게 이에 제한되지 않으며, 본 발명의 범주 내에 있는 경우 기술된 수단의 모든 기술적 등가물 및 이들의 조합을 포함한다.
복합되는 경우를 포함하여, 동사 "포함한다" 또는 "포괄한다"라는 동사의 사용은 청구범위에 언급된 것에 추가로 다른 요소 또는 다른 단계의 존재를 배제하지 않는다.
청구범위에서, 괄호 안의 참조부호는 청구범위를 제한하는 것으로 이해되어서는 안된다.

Claims (18)

  1. 선박에 탑재되는 밀봉된 단열 탱크(4)로서,
    상기 선박은 상기 밀봉된 단열 탱크(4)를 위한 하중 지지 구조를 형성하는 내부 선체(3) 및 외부 선체(2)를 포함하는 이중 선체(1)를 가지고; 상기 이중 선체(1)는 액체를 수용하도록 의도되고 상기 내부 선체(3)와 상기 외부 선체(2) 사이에 한정된 밸러스트 컴파트먼트(ballast compartment)(7)를 밸러스트-구역(6) 내에 가지고; 상기 탱크(4)는 상기 내부 선체(3)에 고정된 탱크 벽(8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16)을 가지며; 각각의 탱크 벽은, 내부 선체에 고정된 절연 패널(21, 28) 및 상기 절연 패널(21, 28)을 지탱하는 밀봉 멤브레인(18, 20)을 포함하는 적어도 하나의 단열 장벽(17, 19)을 탱크 벽의 두께 방향으로 연속적으로 가지고;
    상기 탱크 벽은 밸러스트-구역 벽(9, 11, 12, 13, 14)으로서, 상기 밸러스트-구역 벽의 두께 방향으로 밸러스트 컴파트먼트(7) 중 적어도 하나와 같은 높이에서 내부 선체(3)에 고정되는 밸러스트-구역 벽(9, 11, 12, 13, 14), 및 비 밸러스트-구역 벽(8, 10)으로서, 상기 비 밸러스트-구역 벽의 두께 방향으로 밸러스트 컴파트먼트 중 어느 것과도 같은 높이가 아니도록 상기 내부 선체(3)에 고정되는 비 밸러스트-구역 벽(8, 10)을 포함하고;
    상기 밸러스트-구역 벽(9, 11, 12, 13, 14)의 절연 패널(28) 중 적어도 하나는 제 1 앵커링 장치(35, 49)를 사용하여 상기 내부 선체(3)에 직접 또는 간접적으로 앵커링되고;
    상기 비 밸러스트-구역 벽(8, 10, 15, 16)의 절연 패널(28) 중 적어도 하나는 제 2 앵커링 장치(52, 53, 89)를 사용하여 상기 내부 선체(3)에 직접 또는 간접적으로 앵커링되고;
    제 1 앵커링 장치(35, 49, 60)의 각각에는 상기 밸러스트-구역 벽 절연 패널(28)을 내부 선체(3)를 향해 가압하는 탄성력을 가하는 한편 내부 선체(3)의 변형 동안 하중 지지 구조물에 대해 탱크 벽의 두께 방향으로의 상기 절연 패널(28)의 상대 이동을 가능하게 하도록 배치된 n1개의 탄성 부재(44, 66, 88)가 제공되고; n1은 1 이상의 정수이고; 상기 제 1 앵커링 장치는 탱크 벽의 두께 방향으로 하중 지지 구조물(3)에 대한 상기 절연 패널(28)의 상대 이동에 반대되는 강성 K1을 가지며;
    제 2 앵커링 장치(52, 53, 89)의 각각에는 상기 비 밸러스트-구역 벽 절연 패널(28)을 내부 선체(3)를 향해 가압하는 탄성력을 가하는 한편 내부 선체(3)의 변형 동안 하중 지지 구조물에 대해 상기 절연 패널(28)의 상대 이동을 가능하게 하도록 배치된 n2개의 탄성 부재(44, 66, 88)가 제공되고; n2는 0 이상의 정수이고; 상기 제 2 앵커링 장치는 탱크 벽의 두께 방향으로 하중 지지 구조물(3)에 대한 상기 절연 패널(28)의 상대 이동에 반대되는 강성 K2를 가지며; 강성 K2는 K1보다 큰, 밀봉된 단열 탱크(4).
  2. 제 1 항에 있어서,
    n2는 n1보다 작은, 밀봉된 단열 탱크(4).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    각각의 탱크 벽은, 탱크의 외부로부터 내부를 향해서 연속적으로 내부 선체에 고정된 2차 절연 패널(21)을 포함하는 2차 단열 장벽(17), 상기 2차 절연 패널(21)을 지탱하는 2차 밀봉 멤브레인(18), 상기 2차 밀봉 멤브레인(18)을 지탱하는 복수의 1차 절연 패널(28)을 포함하는 1차 단열 장벽(19) 및 상기 1차 절연 패널(28)을 지탱하고 탱크(4)에 담긴 액화 천연 가스와 접촉하도록 의도되는 1차 밀봉 멤브레인(20)을 포함하는, 밀봉된 단열 탱크(4).
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 앵커링 장치(35, 49)는 밸러스트-구역 벽(9, 11, 12, 13, 14)의 1차 절연 패널 중 적어도 하나를 상기 밸러스트-구역 벽(9, 11, 12, 13, 14)의 2차 절연 패널(21) 중 적어도 하나에 앵커링하며;
    상기 제 2 앵커링 장치는 비 밸러스트-구역 벽(8, 10, 15, 16)의 1차 절연 패널(28) 중 적어도 하나를 상기 비 밸러스트-구역 벽(8, 10, 15, 16)의 2차 절연 패널(21) 중 적어도 하나에 앵커링하는, 밀봉된 단열 탱크(4).
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 앵커링 장치(60)는 밸러스트-구역 벽(9, 11, 12, 13, 14)의 2차 절연 패널 중 적어도 하나를 내부 선체(3)에 앵커링하며;
    상기 제 2 앵커링 장치(89)는 비 밸러스트-구역 벽(8, 10, 15, 16)의 2차 절연 패널 중 적어도 하나를 내부 선체(3)에 앵커링하는, 밀봉된 단열 탱크(4).
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 앵커링 장치(60)는 밸러스트-구역 벽(9, 11, 12, 13, 14)의 제 1 절연 패널 중 적어도 하나를 내부 선체(3)에 앵커링하며;
    상기 제 2 앵커링 장치(89)는 비 밸러스트-구역 벽(8, 10, 15, 16)의 1차 절연 패널 중 적어도 하나를 내부 선체(3)에 앵커링하는, 밀봉된 단열 탱크(4).
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    각각의 제 1 및 제 2 앵커링 장치(35, 49, 52, 53, 60, 89)는 내부 선체(3)에 직접 또는 간접적으로 앵커링되는 핀(27, 63, 84) 및 상기 핀(27, 63, 84) 상에 장착된 유지 부재(39, 50, 65, 86)를 가지고; 상기 유지 부재(39, 50, 65, 86)는 핀(27, 63, 84) 상에 유지되고 이것을 내부 선체(3)를 향해 유지하도록 상기 제 1 또는 제 2 앵커링 장치에 의해 앵커링된 상기 절연 패널(28)의 베어링 표면(41, 57, 59)에 대해 지탱되는, 밀봉된 단열 탱크(4).
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 핀(27, 63, 84)은 내부 선체(3)를 향해 유지 부재(39, 50, 64, 86)를 유지하는 너트(42, 65, 87)와 결합되는 스레드를 갖는, 밀봉된 단열 탱크(4).
  9. 제 8 항에 있어서,
    각각의 탄성 부재는, 베어링 표면(41, 47, 59)에 대해 유지 부재를 가압하는 탄성력을 제공하기 위해 상기 너트(42, 65, 87)와 유지 부재(39, 50, 64, 86) 사이에서 핀(27, 63, 84) 상에 결합되는 스프링 와셔(44, 66, 88)인, 밀봉된 단열 탱크(4).
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 앵커링 장치(35, 49)는 각각의 핀(27) 상으로 슬라이딩되고 너트(42)에 의해서 내부 선체(3)를 향해 유지되는 스페이서 슬리브(45)를 가지고, 상기 스페이서 슬리브(45)는 이를 중심에 두도록 n1개의 스프링 와셔(44) 내부에 장착된 원통형 센터링부(47) 및 n1개의 스프링 와셔(44)를 유지 부재(39, 50)에 대해 가압하는 환형 플랜지(48)를 갖는, 밀봉된 단열 탱크(4).
  11. 제 7 항에 있어서,
    n2는 0과 같고 각각의 제 2 앵커링 장치(52, 53)는 각각의 핀(27) 상으로 슬라이딩되고 너트(42)에 의해서 2차 단열 장벽(17)을 향해 유지되는 스페이서 슬리브(45)를 가지며, 상기 스페이서 슬리브(45)는 유지 부재(39, 50)를 지탱하는 플랜지(48)를 갖는, 밀봉된 단열 탱크(4).
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 핀(27, 63, 84)은 내부 선체(3)를 향해 유지 부재(39, 50, 64, 86)를 유지하는 너트(42, 65, 87)와 결합되는 스레드를 가지고;
    각각의 탄성 부재는 베어링 표면(41, 47, 59)에 대해 유지 부재를 가압하는 탄성력을 제공하기 위해, 너트(42, 65, 87)와 유지 부재(39, 50, 64, 86) 사이에서 핀 상에 결합되는 스프링 와셔(44, 66, 88)이며;
    제1 앵커링 장치(35, 49)는 각각의 핀(27) 상으로 슬라이딩되고 너트(42)에 의해서 내부 선체(3)를 향해 유지되는 스페이서 슬리브(45)를 가지며, 상기 스페이서 슬리브(45)는 이를 중심에 두고 n1개의 스프링 와셔(44) 내부에 장착된 원통형 센터링부(47) 및 n1개의 스프링 와셔(44)를 유지 부재에 대해 가압하는 환형 플랜지(48, 50)를 가지고;
    제 1 앵커링 장치(35, 49) 중 하나의 스페이서 슬리브(45)와 제 2 앵커링 장치(52, 53) 중 하나의 스페이서 슬리브(45)는 동일하고, 상기 스페이서 슬리브의 플랜지(48)는 스페이서 슬리브의 절반보다 긴 원통형 센터링부여서 스페이서 슬리브(45)의 중간에 대해 중심을 벗어나고, 상기 제 1 앵커링 장치의 스페이서 슬리브 및 상기 제 2 앵커링 장치의 스페이서 슬리브는 제 1 앵커링 장치(35, 49)의 원통형 센터링부(47)가 상기 제 1 앵커링 장치(35, 49)의 n1개의 스프링 와셔(44)를 통과하고 제 2 앵커링 장치(52, 53)의 원통형 센터링부(47)가 플랜지(48)와 너트(42) 사이에 배치되도록 반전된 배향을 갖는, 밀봉된 단열 탱크(4).
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 탱크 벽은 또한 어느 밸러스트 컴파트먼트와도 높이가 같지 않은 일부분과 밸러스트 컴파트먼트 중 적어도 하나와 높이가 같은 일부분을 갖는 혼합 벽(15, 16)을 가지며; 상기 혼합 벽(15, 16)의 절연 패널 중 적어도 하나는 제 2 앵커링 장치(52, 53, 89)에 의해 내부 선체에 직접 또는 간접적으로 앵커링되는, 밀봉된 단열 탱크(4).
  14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 탱크(4)는 전체적인 다면체 형태를 가지고 상부 벽(8), 하부 벽(9), 선박 및 측벽(11, 12, 13, 14, 15, 16)의 길이방향을 가로지르게 연장하는 전방 및 후방 가로벽(10)을 가지고, 상기 상부 벽(8), 하부 벽(9) 및 측벽((11, 12, 13, 14, 15, 16)은 선박의 길이방향으로 연장하고 상기 전방 및 후방 가로벽(10)을 연결하며; 상기 전방 가로벽, 후방 가로벽(10) 및 상부 벽(8)은 각각 비 밸러스트-구역 벽인, 밀봉된 단열 탱크(4).
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 탱크(4)는 상부 벽(8), 하부 벽(9), 선박 및 측벽(11, 12, 13, 14, 15, 16)의 길이방향을 가로지르게 연장하는 전방 및 후방 가로벽(10)을 가지고, 전방 및 후방 가로벽(10)을 연결하며, 전방 가로벽, 후방 가로벽(10) 및 상부 벽(8)은 각각 비 밸러스트-구역 벽이고,
    상기 탱크(4)는 적어도 4개의 측벽(11, 12, 13, 14, 15, 16)을 가지고, 상기 측벽 중 2개는 수직 측벽(13, 14)이고 상기 측벽 중 2개는 상부 경사 측벽(15, 16)이며, 이들 각각은 상부 벽(8)을 상기 수직 측벽(13, 14) 중 하나에 연결하고; 상기 2개의 상부 경사 측벽(15, 16)의 각각은 상기 혼합 벽들 중 하나인, 밀봉된 단열 탱크(4).
  16. 유체 운송에 사용되는 선박(70)으로서,
    상기 선박은 이중 선체(72) 및 선체 내부에 배치된 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 탱크(71)를 갖는, 선박.
  17. 유체 운송 시스템으로서,
    제 16 항에 따른 선박(70), 상기 선박의 선체에 설치된 탱크(71)를 육지 또는 부유 저장 시설(77)에 연결하도록 배치된 절연 파이프(73, 79, 76, 81) 및 상기 절연 파이프를 통해 육지 또는 부유 저장 시설로부터 선박의 탱크로 또는 선박의 탱크로부터 육지 또는 부유 저장 시설로 유체를 구동하기 위한 펌프를 포함하는, 유체 운송 시스템.
  18. 제 16 항에 따른 선박(70)을 선적 또는 하역하는 방법으로서,
    절연 파이프(73, 79, 76, 81)를 통해 육지 또는 부유 저장 시설(77)로부터 선박의 탱크(71)로 또는 선박의 탱크(71)로부터 육지 또는 부유 저장 시설(77)로 유체가 채널링되는, 방법.
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